| Popis: |
Tiivistelmä. Indusoidut pluripotentit kantasolut eli iPS-solut ovat laboratoriossa keinotekoisesti valmistettuja pluripotentteja eli useakykyisiä kantasoluja. Niiden valmistuksessa käytetään tyypillisesti aikuiselta otettuja somaattisia soluja kuten veri- tai ihosoluja, mutta niitä voidaan valmistaa lähes kaikista somaattisista soluista, lukuunottamatta sukusoluja. iPS-solujen valmistusprosessin aikana somaattiset solut läpikäyvät uudelleenohjelmoinniksi kutsutun prosessin, jonka aikana ne menettävät alkuperäisen erilaistuneisuutensa ja saavat takaisin pluripotenteille soluille tyypilliset ominaisuudet: rajattoman uusiutumiskyvyn ja kyvyn erilaistua sekä kaikkien kolmen alkiokerroksen eli endodoermin, mesodermin ja ektodermin soluiksi että alkion sukusoluiksi. Uudelleenohjelmointi toteutetaan tyypillisesti viemällä uudelleenohjelmoitaviin soluihin tietyt geeninsäätelyproteiineja koodaavat geenit esimerkiksi virusvektorin avulla. Käytetyimpiä siirtogeenejä ovat Yamanakan tekijöiksi kutsuttuja transkriptiotekijöitä koodaavat geenit: OCT4 (engl. octamer-binding transcription factor 4), KLF4 (engl. Kruppel-like factor 4), SOX2 (engl. SRY-box transcription factor 2) ja MYC (engl. MYC proto-oncogene, bHLH transcription factor). Solujen uudelleenohjelmointi on monimutkainen prosessi joka voidaan jakaa kolmeen päävaiheeseen. Näitä ovat uudelleenohjelmoinnin aloittava epitelisoitumisvaihe jonka tärkeimpänä tapahtumana on mesenkymaali-epiteelinen siirtymä, maturaatio jossa pluripotenttisuuteen liittyvien geenien aktivoitumisen aiheuttavat vaikutukset alkavat näkyä soluissa ja stabilisaatio jonka aikana solut saavuttavat stabiilin pluripotentin tilan. Uudelleenohjelmoinnin aikana muutoksia tapahtuu muun muassa solun epigeneettisessä tilaassa, erilaisten signalointireittien aktiivisuudessa ja transkriptioverkostoissa. Muutokset tapahtuvat kuitenkin hitaasti eivätkä kaikki uudelleenohjelmoitavista soluista ikinä saavuta täyttä pluripotenttisuutta. Valmistettujen iPS-solujen laatu ja pluripotenttisuus onkin siksi testattava ennen niiden jatkokäyttöä. Tähän on olemassa useita eri tekniikoita, kuten kimeerimääritys jossa iPS-solujen pluripotenttisuutta testataan injektoimalla niitä hiiren blastokystiin. iPS-solut vastaavat ominaisuuksiltaan hyvin tarkasti alkion kantasoluja, mutta koska niiden valmistus ei vaadi alkion tuhoamista, pidetään niitä yleisesti alkion kantasoluja eettisempänä ja parempana vaihtoehtona. iPS-soluja voidaan hyödyntää monella tavalla esimerkiksi lääketieteessä ja tieteellisissä tutkimuksissa. Ne mahdollistavat esimerkiksi tarkkojen ja täysin potilaan genomin mukaisten tautimallien luomisen lääkekokeita ja muita tutkimuksia varten. Lisäksi niitä erilaistamalla voidaan valmistaa potilaan omia iPS-soluja käyttämällä erilaisia solu-, kudos- ja tulevaisuudessa ehkä jopa elinsiirteitä regeneratiivista lääketiedettä varten, mikä mahdollistaa uuden lähestymistavan useiden sairauksien hoitoon tarjoten samalla ratkaisun nykyisten siirteiden aiheuttamaan hylkimisongelmaan. |
